Флуоресцентные Ортотопическая Мышь Модель панкреатического рака
Summary
A procedure to implant green fluorescent protein-expressing pancreatic cancer cells (PANC-1 GFP) orthotopically into the pancreas of Balb-c Ola Hsd-Fox1nu mice to assess tumor progression and metastasis is presented here.
Abstract
Рак поджелудочной железы остается одним из видов рака, для которых выживание не значительно улучшилось за последние несколько десятилетий. Только 7% диагностированных пациентов проживут дольше, чем через пять лет. Для того, чтобы понять и имитируют микроокружение опухоли поджелудочной железы, мы использовали мышиную модель ортотопической рака поджелудочной железы, который позволяет неинвазивной визуализации прогрессии опухоли в режиме реального времени. Рак поджелудочной железы клетки , экспрессирующие зеленый флуоресцентный белок (PANC-1 GFP) суспендировали в матрице базальной мембраны, высокой концентрации (например, Матригель HC) с бессывороточной средой и затем вводили в хвост поджелудочной железы через лапаротомию. Суспензию клеток в матрице высокой концентрации базальной мембраны становится гелеобразной вещество, как только он достигнет комнатной температуры; Поэтому, гели, когда он вступает в контакт с поджелудочную железу, создавая уплотнение в месте инъекции и предотвратить утечку клеток. Рост опухоли и метастазирование в другие органы контролируются в прямом эфиреживотных с помощью флуоресценции. Очень важно использовать соответствующие фильтры для возбуждения и испускания GFP. Шаги для ортотопической имплантации подробно описаны в этой статье, так что исследователи могут легко повторить процедуру у голых мышей. Основные этапы этого протокола подготовка клеточной суспензии, хирургической имплантации, а также в целом флуоресцентный тела в естественных изображений. Эта ортотопическая модель предназначена для изучения эффективности новых терапевтических средств на первичных и метастатических опухолей.
Introduction
Рак поджелудочной железы диагностируется с повышенной частотой по сравнению с другими видами рака и является 4 – й ведущей причиной смертности от онкологических заболеваний в Соединенных Штатах. С момента постановки диагноза, более 90% пациентов умирают в течение пяти лет 1,2. В настоящее время хирургическое удаление опухоли является единственным лекарством от рака поджелудочной железы, но менее чем у 20% пациентов имеют право пройти операцию , главным образом потому , что в момент постановки диагноза болезнь находится на продвинутой стадии и метастазами 3,4. Отсутствие конкретных симптомов делает рак поджелудочной железы молчком заболевание; некоторые симптомы включают боль в животе, боли в спине, потеря аппетита, желтуха и тошнота; которые могут быть легко интерпретированы как обычные заболеваний пищеварительного тракта 4. По этой причине важно разработать новые инструменты фармакологические, чтобы помочь в диагностике и лечении рака поджелудочной железы.
Использование животных моделей позволяет нам понять биологию pancreATIC рака и дает представление о применении этих знаний для человека. Ксенотрансплантатных Ортотопическая модели рака поджелудочной железы являются реалистичными, поскольку опухоли растут в органе происхождения 5. В отличие от моделей гетеротопных, где клеточные линии или фрагменты опухоли имплантируют подкожно, ортотопическая моделирование позволяет воссоздание микросреды опухоли и мимике взаимодействие опухолевых клеток с окружающей средой 6. Модель ксенотрансплантата описанная здесь происходит от опухоли поджелудочной железы человека линии клеток рака PANC-1 GFP, который с помощью генной инженерии, чтобы выразить зеленый флуоресцентный белок (GFP). Обнаружение GFP позволяет для неинвазивной визуализации и мониторинга роста опухоли и метастаз 7. Развитие опухоли происходит быстро, спонтанно, и близко напоминает первичных опухолей больных раком поджелудочной железы человека 8. Ортотопической модели обеспечивают более точное предсказание эффективности лекарственного средства в ответ на терапевтических агентов, в то время какимитируя микросреды опухоли.
Как уже упоминалось выше, эта модель животного позволяет флуоресцентной детекции роста опухоли и метастаз в реальном масштабе времени. Флуоресцентные обнаружение позволяет более прямой / живого изображения по сравнению с люминесценцией. С помощью флуоресценции излучаемый свет является результатом возбуждения другим светом более короткой длиной волны; в то время как в люминесценции, излучаемый свет является результатом химической реакции и не может иметь сильное излучение 9. Кроме того, все тело в естественных условиях флуоресцентной визуализации не наносит ущерба животному и позволяет исследователям контролировать рост опухоли с течением времени в ответ на терапевтические процедуры.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы описываем ортотопической мышиной модели рака поджелудочной железы , который выражает GFP, таким образом , позволяя неинвазивный мониторинг роста опухоли с использованием всего тела в естественных условиях флуоресцентной визуализации (Рисунок 1). Этот метод позволяет к?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank the Western University of Health Sciences for the Intramural Grant.
Materials
| RPMI media 1640 | Caisson Labs | RPL03-500ML | |
| Fetal Bovine Serum | Gibco | 10437-077 | |
| Penicillin Streptomycin | Thermo Ficher Sci | 15140-122 | |
| Matrigel HC | Corning | 354248 | |
| SutureVet PGA 6-0 PGA | Henry Schein | 39010 | |
| Alcare or Foamed Antiseptic Handrub | Steris | 639680 | |
| DPBS (Dubelcco's Phosphate-Buffered saline) | Thermo Ficher Sci | 21300025 | |
| TB Syringe 27G1/2 | Becton Dickinson | 305620 | |
| Isoflurane | Blutler Schein | 50562 | |
| Ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | ||
| Surgical Scissors, 5.5"straight mayo | Henry Schein | 22-1600 | |
| PANC-1 GFP cell line | Anticancer, Inc | ||
| Small Animal Imaging System: | |||
| iBOx Scientia, UVP : | UVP, LLC Upland, CA. | Small Animal Imaging System to observe the fluorescent tumor in live animals | |
References
- Smyth, E., Cunningham, D., Kasper, D., et al. . Harrison’s Principles of Internal Medicine. , (2015).
- Mahipal, A., Frakes, J., Hoffe, S., Kim, R. Management of borderline resectable pancreatic cancer. World J Gastrointest Oncol. 7, 241-249 (2015).
- De La Cruz, M. S., Young, A. P., Ruffin, M. T. Diagnosis and management of pancreatic cancer. Am Fam Physician. 89, 626-632 (2014).
- Frese, K. K., Tuveson, D. A. Maximizing mouse cancer models. Nat Rev Cancer. 7, 645-658 (2007).
- Hoffman, R. M. Patient-derived orthotopic xenografts: better mimic of metastasis than subcutaneous xenografts. Nat Rev Cancer. 15, 451-452 (2015).
- Hoffman, R. M. The multiple uses of fluorescent proteins to visualize cancer in vivo. Nat Rev Cancer. 5, 796-806 (2005).
- Jiang, Y. J. Establishment of an orthotopic pancreatic cancer mouse model: cells suspended and injected in Matrigel. World J Gastroenterol. 20, 9476-9485 (2014).
- Arranz, A., Ripoll, J. Advances in optical imaging for pharmacological studies. Front Pharmacol. 6, 189 (2015).
- Metildi, C. A., Kaushal, S., Hoffman, R. M., Bouvet, M. In vivo serial selection of human pancreatic cancer cells in orthotopic mouse models produces high metastatic variants irrespective of Kras status. J Surg Res. 184, 290-298 (2013).
- Kim, M. P. Generation of orthotopic and heterotopic human pancreatic cancer xenografts in immunodeficient mice. Nat Protoc. 4, 1670-1680 (2009).
- Katz, M. H. Survival efficacy of adjuvant cytosine-analogue CS-682 in a fluorescent orthotopic model of human pancreatic cancer. Cancer Res. 64, 1828-1833 (2004).
- Bouvet, M. Real-time optical imaging of primary tumor growth and multiple metastatic events in a pancreatic cancer orthotopic model. Cancer Res. 62, 1534-1540 (2002).
